JPH0382557A - Production of thermal head - Google Patents
Production of thermal headInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はファクシミリやプリンタなどに用いられるサー
マルヘッドに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a thermal head used in facsimiles, printers, and the like.
（従来の技術）
ファクシミリのＧＩＶ規格に対応したサーマルヘッドや
高速プリンタに用いるサーマルヘッドなどとして、高速
で高効率（低エネルギー）のサーマルヘッドの開発が進
められている。(Prior Art) Development of high-speed, high-efficiency (low-energy) thermal heads is underway, such as thermal heads compatible with the GIV standard for facsimile machines and thermal heads used in high-speed printers.
現在＝般に用いられているサーマルヘッドの基板は、セ
ラミック基板の表面をガラス質のグレーズ層で被った基
板である。これに対し、高速、高効率のサーマルヘッド
を得るために、セラミック基板などの絶縁板や金属板の
表面にポリイミド膜を塗布したものが検討されている（
特開昭５２−１００２４５号、特開昭５９−１４２１６
７号、特開昭６０−１６７５７４号公報参照）。The substrate of the thermal head currently in common use is a ceramic substrate whose surface is covered with a glassy glaze layer. On the other hand, in order to obtain a high-speed, high-efficiency thermal head, a method in which a polyimide film is coated on the surface of an insulating plate such as a ceramic substrate or a metal plate is being considered (
JP-A-52-100245, JP-A-59-14216
No. 7, JP-A-60-167574).
（発明が解決しようとする課題）
絶縁板や金属板表面にポリイミド膜を擢布した基板を用
いた場合でも、サーマルヘッドとしてはその基板上に発
熱抵抗体と電極を形威し、その上に保護膜を形成する。(Problem to be solved by the invention) Even when using a substrate with a polyimide film applied to the surface of an insulating plate or a metal plate, a thermal head is formed by forming a heating resistor and an electrode on the substrate, and placing a heating resistor and an electrode on the substrate. Forms a protective film.
保護膜として例えば窒化シリコン膜を用いる場合、従来
のグレーズ層をもつセラミック基板の場合には保護膜の
窒化シリコン膜は炉内温度を４００℃に設定してプラズ
マＣＶＤ法を用いて形成している。しかしながら、基板
として絶縁板や金属板表面にポリイミド膜を持つものを
用いた場合に、炉内温度を４００℃にしてプラズマＣＶ
Ｄ法でシリコン窒化膜を形成すると。For example, when using a silicon nitride film as a protective film, in the case of a ceramic substrate with a conventional glaze layer, the silicon nitride film as a protective film is formed using a plasma CVD method with the furnace temperature set at 400°C. . However, when using a substrate with a polyimide film on the surface of an insulating plate or metal plate, plasma CV
When a silicon nitride film is formed by method D.
ポリイミドの熱分解温度が５００℃以上であるにも拘ら
ず、ポリイミド膜が剥れる現象が起こる。Even though the thermal decomposition temperature of polyimide is 500° C. or higher, a phenomenon in which the polyimide film peels off occurs.
これは、ポリイミド膜の熱膨張や、ごく僅かの熱分解ガ
スが発生するためであると考えられる。This is considered to be due to the thermal expansion of the polyimide film and the generation of a very small amount of thermal decomposition gas.
そこで、本発明は絶縁板や金ｉ板表面にポリイミド膜な
どの耐熱性有機樹脂膜を持つ基板上に発熱抵抗体や電極
を形成した後、保護膜としてのシリコン窒化膜を耐熱性
有機樹脂膜の剥れをなくして形成する方法を提供するこ
とを目的とするものである。Therefore, in the present invention, after forming heating resistors and electrodes on a substrate having a heat-resistant organic resin film such as a polyimide film on the surface of an insulating plate or a metal plate, a silicon nitride film as a protective film is coated with a heat-resistant organic resin film. The object of the present invention is to provide a method for forming the film without peeling.
（課題を解決するための手段）
本発明では、保護膜であるシリコン窒化膜を、基板温度
を３５０℃以下に設定してスパッタリング法により形成
する。(Means for Solving the Problems) In the present invention, a silicon nitride film as a protective film is formed by a sputtering method with the substrate temperature set at 350° C. or lower.
（作用）
スパッタリングの際の基板温度を３５０℃以下に設定し
ておけば、基板の耐熱性有機樹脂膜が剥れる現象がなく
なり、窒化シリコン膜の保護膜を持つサーマルヘッドを
形成することができる。(Function) If the substrate temperature during sputtering is set to 350°C or less, the phenomenon of peeling of the heat-resistant organic resin film on the substrate will be eliminated, and a thermal head with a protective film of silicon nitride film can be formed. .
（実施例）
第１図は本発明により形成されるサーマルヘッドを表わ
している。(Embodiment) FIG. 1 shows a thermal head formed according to the present invention.
１はセラミック板であり、その表面がポリイミド膜２で
被われて基板を構成している。ポリイミド膜２上には発
熱抵抗体３が形成され、その上に電極４ａ、４ｂが形成
されている。４ａは各発熱抵抗体の発熱部を選択する選
択電極、４ｂは全ての発熱部に通電電源を供給する共通
電極である。1 is a ceramic plate, the surface of which is covered with a polyimide film 2 to constitute a substrate. A heating resistor 3 is formed on the polyimide film 2, and electrodes 4a and 4b are formed thereon. 4a is a selection electrode that selects the heat generating portion of each heating resistor, and 4b is a common electrode that supplies energizing power to all the heat generating portions.
電極４ａ、４ｂの間で発熱抵抗体３が露出した部分が発
熱部である。発熱部及び電極４ａ、４ｂは電極が外部と
接続されるボンディング部分などを除いてシリコン窒化
膜にてなる保護膜５により被覆されている。６は共通電
極４ｂの電流容量を補強するために設けられたメツキ膜
である。The exposed portion of the heating resistor 3 between the electrodes 4a and 4b is a heating portion. The heat generating part and the electrodes 4a, 4b are covered with a protective film 5 made of a silicon nitride film, except for bonding parts where the electrodes are connected to the outside. 6 is a plating film provided to reinforce the current capacity of the common electrode 4b.
基板１としてはセラミックス板に代えて金属板を用いる
こともできる。発熱抵抗体２としては’ｌ’ ａ Ｓ
ｉ Ｏ，やＴａＮなどのタンタル系抵抗体を用いる。電
極３としてはＡｕやＡＱなどを用いる。As the substrate 1, a metal plate can be used instead of a ceramic plate. As the heating resistor 2, 'l' a S
A tantalum-based resistor such as iO or TaN is used. The electrode 3 is made of Au, AQ, or the like.
しかし、各部の材質はこれらに限らず、従来からサーマ
ルヘッドで用いられているものを用いることができる。However, the materials of each part are not limited to these, and materials conventionally used in thermal heads can be used.
次に、本発明における製造方法の一実施例を説明する。Next, an embodiment of the manufacturing method according to the present invention will be described.
セラミック基板ｌ上にポリイミド膜２を形成するために
、基板１上にポリイミド液をブレードで塗布する。塗布
された状態でのポリイミド膜２の膜厚は約３０μｍであ
る。これを硬化させるとポリイミド膜２の膜厚は約１５
μｍとなる。ポリイミド膜２上に抵抗体層と電極層をス
パッタリング法や蒸着法により形成し、写真製版とエツ
チングによってパターン化を施すことにより１発熱抵抗
体３と電極４ａ、４ｂを形成する。In order to form a polyimide film 2 on the ceramic substrate 1, a polyimide liquid is applied onto the substrate 1 using a blade. The thickness of the polyimide film 2 in the coated state is approximately 30 μm. When this is cured, the thickness of the polyimide film 2 is approximately 15
It becomes μm. A resistor layer and an electrode layer are formed on the polyimide film 2 by sputtering or vapor deposition, and patterned by photolithography and etching to form the heating resistor 3 and electrodes 4a, 4b.
次に、保護膜であるシリコン窒化膜を形成するために、
第２図に示されるスパッタリング装置を用いる０発熱抵
抗体３と電極４ａ、４ｂを形成したサーマルヘッドの複
数個分を含む大判の基板１０を第２図の基板支持体１２
に図のように基板長手方向が鉛直方向になるようにし、
基板裏面が基板支持体１２と接触した状態に取りつける
。複数個のサーマルヘッド用の大判基板のサイズは幅が
４５ｍｍ、長さが２７０ｍである。基板支持体１２には
複数個の基板がその側面に取りつけられる。Next, in order to form a silicon nitride film as a protective film,
Using the sputtering apparatus shown in FIG. 2, a large substrate 10 including a plurality of thermal heads each having a heat generating resistor 3 and electrodes 4a and 4b formed thereon is attached to the substrate support 12 shown in FIG.
Make sure that the longitudinal direction of the board is vertical as shown in the figure.
The substrate is attached with the back side of the substrate in contact with the substrate support 12. The size of a large substrate for multiple thermal heads is 45 mm in width and 270 m in length. A plurality of substrates are attached to the sides of the substrate support 12.
基板支持体１２をスパッタリング装置のチャンバ１４に
入れる。チャンバ１４の内側にはスパッタリングのター
ゲット１６が設置されている。ターゲットとしては５ｉ
ＡＱＯＮやＳｉＮなどを用いる。ターゲット１６のサイ
ズは幅が１００〜２００ ｍｍ、長さが３００ｍｍのも
のを使用する。The substrate support 12 is placed in the chamber 14 of the sputtering apparatus. A sputtering target 16 is installed inside the chamber 14 . 5i as a target
AQON, SiN, etc. are used. The target 16 used has a width of 100 to 200 mm and a length of 300 mm.
チャンバ１４内で基板１０とターゲット１６を対向させ
、スパッタリングによってターゲット１６からのシリコ
ン窒化物を基板１０上に堆積させる。The substrate 10 and the target 16 are opposed to each other in the chamber 14, and silicon nitride from the target 16 is deposited on the substrate 10 by sputtering.
このとき、基板支持体１２を回転させながらスパッタリ
ングを行なう、基板１０上では長平方向に対し端部より
も中心部の方が膜厚が厚くなる傾向にあるので、第３図
に示されるように、ターゲット１６上には治具１８によ
って端部よりも中央部分の露出面積が小さくなるように
カバーを掛ける。At this time, sputtering is performed while rotating the substrate support 12. On the substrate 10, the film thickness tends to be thicker at the center than at the edges in the longitudinal direction, so as shown in FIG. A cover is placed over the target 16 using a jig 18 so that the exposed area at the center is smaller than at the ends.
これにより基板１０上に堆積するシリコン窒化膜の膜厚
が基板長手方向に対して均一になるように調整する。Thereby, the thickness of the silicon nitride film deposited on the substrate 10 is adjusted to be uniform in the longitudinal direction of the substrate.
このスパッタリングのときの基板温度は基板支持体１２
の温度で決まる。基板温度は３５０℃以下とする。The substrate temperature during this sputtering is
determined by the temperature. The substrate temperature is 350°C or less.
スパッタリング装置は第２図に示されるような形式のも
のに限らず、他の形式のものであってもよい。The sputtering apparatus is not limited to the type shown in FIG. 2, but may be of other types.
シリコン窒化膜５を形成した後、選択電極４８のうち開
動回路と接続されるボンディング部分と、共通電極４ｂ
のうちメツキ膜６が形成される領域と駆動用電源回路に
接続されるボンディング部分のシリコン窒化膜を除去す
るために写真製版とエツチングを施す。その後、メツキ
膜６を形式する。After forming the silicon nitride film 5, the bonding portion of the selection electrode 48 connected to the open circuit and the common electrode 4b are
Photolithography and etching are performed to remove the silicon nitride film in the region where the plating film 6 is to be formed and the bonding portion connected to the driving power supply circuit. Thereafter, the plating film 6 is formed.
スパッタリング工程においては、予め基板１０上に選択
電極のボンディング部分と、共通電極のメツキ膜形成領
域及びボンディング部分にスパッタリング膜が形成され
ないようにマスクをしておくマスクスパッタリング法を
用いてもよい。In the sputtering process, a mask sputtering method may be used in which a mask is applied in advance on the substrate 10 to prevent a sputtering film from being formed on the bonding portion of the selective electrode, the plating film formation region, and the bonding portion of the common electrode.
ポリイミド膜２は第１図のように基板１の一表面だけに
形成されている場合だけではなく１例えばポリイミド膜
の形成方法として基板１をポリイミド液に浸すことによ
り、基板１の表面、裏面及び端面の全面に形成すること
もできる。The polyimide film 2 is not only formed on one surface of the substrate 1 as shown in FIG. 1, but also on the front surface, back surface and It can also be formed on the entire end face.
（発明の効果）
本発明では基板として絶縁板や金属板表面に耐熱性有機
樹脂膜を持つものを使用したサーマルヘッドにおいて、
保護膜としてシリコン窒化膜を形成する工程として、基
板温度を３５０℃以下に設定したスパッタリング法を用
いることにより、耐熱性有機樹脂膜が剥がれる現象をな
くして保護膜を形成することができる。(Effects of the Invention) In the present invention, in a thermal head using an insulating plate or a metal plate having a heat-resistant organic resin film on the surface as a substrate,
By using a sputtering method with the substrate temperature set at 350° C. or lower in the step of forming the silicon nitride film as the protective film, the protective film can be formed without the phenomenon of peeling of the heat-resistant organic resin film.
本発明により形成されるサーマルヘッドは高速。The thermal head formed according to the present invention has high speed.
高効率のサーマルヘッドや高速プリンタに用いるのに適
する。Suitable for use in high-efficiency thermal heads and high-speed printers.
第１図は本発明により形成されるサーマルヘッドの一例
を示す断面図、第２図は本発明の一実施例におけるスパ
ッタリングを示す概略図、第３図は同実施例のスパッタ
リングで用いるターゲットを示す平面図である。
■・・・・・・セラミック基板、２・・・・・・ポリイ
ミド膜、３・・・・・・発熱抵抗体、４ａ、４ｂ・・・
・・・電極、５・・・・・・シリコン窒化膜、１０・・
・・・・サーマルヘッド基板、１２・・・・・・基板支
持体。
１４・・・・・・スパッタリング装
置チャンバ。
１６・・・・・・ターゲット。
１８・・・・・・治具。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a thermal head formed according to the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram showing sputtering in an embodiment of the present invention, and FIG. 3 shows a target used in sputtering in the same embodiment. FIG. ■...Ceramic substrate, 2...Polyimide film, 3...Heating resistor, 4a, 4b...
...Electrode, 5...Silicon nitride film, 10...
. . . Thermal head substrate, 12 . . . Substrate support. 14...Sputtering device chamber. 16...Target. 18... Jig.
Claims (1)
抵抗体及び電極を形成した後、基板温度を３５０℃以下
にしてスパッタリング法によりシリコン窒化膜にてなる
保護膜を形成するサーマルヘッドの製造方法。(1) A thermal method in which a heating resistor and an electrode are formed on a substrate whose surface is covered with a heat-resistant organic resin film, and then a protective film made of silicon nitride film is formed by sputtering at a substrate temperature of 350°C or less. Head manufacturing method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21984489A JPH0382557A (en) | 1989-08-25 | 1989-08-25 | Production of thermal head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21984489A JPH0382557A (en) | 1989-08-25 | 1989-08-25 | Production of thermal head |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0382557A true JPH0382557A (en) | 1991-04-08 |
Family
ID=16741947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21984489A Pending JPH0382557A (en) | 1989-08-25 | 1989-08-25 | Production of thermal head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0382557A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4732662B2 (en) * | 2000-04-06 | 2011-07-27 | セイコーインスツル株式会社 | Battery holding structure for electronic watch |
-
1989
- 1989-08-25 JP JP21984489A patent/JPH0382557A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4732662B2 (en) * | 2000-04-06 | 2011-07-27 | セイコーインスツル株式会社 | Battery holding structure for electronic watch |
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